Il telescopio spaziale James Webb svela le galassie deformate gravitazionalmente di "El Gordo"

L'enorme ammasso di galassie, El Gordo, è stato ripreso da Hubble in passato; ora, il JWST ci offre una nuova visione.

A circa 9,7 miliardi di anni luce dalla Terra si trova un (molto) massiccio ammasso di galassie con una massa equivalente a qualcosa come 3 milioni di miliardi di soli. È un ammasso cosmico affettuosamente soprannominato El Gordo, che dallo spagnolo significa "Il Grasso". Nel corso degli anni, il telescopio spaziale Hubble ci ha regalato alcune viste affascinanti di El Gordo, ma ora c'è un nuovo osservatorio spaziale in città.

Mercoledì (2 agosto), gli scienziati hanno annunciato che il telescopio spaziale James Webb ci ha offerto una nuova prospettiva piuttosto sconvolgente su El Gordo. Con i suoi occhi a infrarossi, la macchina pionieristica ha rivelato regni gravitazionalmente distorti, una stella gigante rossa e tonnellate di altre chicche spaziali a cui Hubble poteva solo accennare.

Un soggetto, ad esempio, è noto come "El Anzuelo" o "L'amo". Situata a 10,6 miliardi di anni luce di distanza, questa galassia può essere vista chiaramente in alto a destra dell’immagine come un arco rosso brillante. Per mettere in prospettiva quanto sia stravagante questa nuova foto, stai vedendo El Anzuelo com'era 10,6 miliardi di anni fa. Questo perché la luce ha impiegato così tanto tempo da questo punto della vita della galassia per raggiungere il JWST.

"Siamo stati in grado di sezionare attentamente il velo di polvere che avvolge il centro della galassia dove le stelle si stanno attivamente formando", ha detto in una nota Patrick Kamieneski dell'Arizona State University e autore principale di uno dei numerosi articoli su queste osservazioni JWST. "Con Webb possiamo scrutare facilmente attraverso questa spessa cortina di polvere, permettendoci di vedere in prima persona l'assemblaggio delle galassie dall'interno verso l'esterno."

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Ma oltre al fatto che il JWST è in grado di analizzare attraverso i veli di polvere, grazie alle sue capacità a infrarossi, la nuova lente di questo telescopio su El Gordo è cruciale perché riesce a catturare distintamente un fenomeno chiamato lente gravitazionale.

In breve, la lente gravitazionale è un concetto associato alla teoria della relatività generale di Albert Einstein. Questa teoria fondamentalmente immagina lo spazio e il tempo intrecciati insieme come un tessuto tangibile: un foglio di seta 4D che può deformarsi e incresparsi a seconda delle masse presenti al suo interno. I buchi neri deformano molto questo tessuto, le stelle lo influenzano parecchio, la Terra lo deforma un po' e anche tu e io lo deformiamo in una quantità incredibilmente piccola e indiscernibile.

Ciò che è importante per questa immagine JWST, tuttavia, è che la teoria della relatività generale prevede anche che quelle deformazioni del tessuto spaziotemporale influenzino il modo in cui la luce si muove attraverso l’universo. A rischio di semplificazione, le deformazioni possono costringere la luce a piegarsi e torcersi durante il viaggio nello spazio, ma questa è una buona cosa per gli astronomi. Se gli scienziati riescono a concentrare i loro osservatori (come il JWST) su aree deformate super-duper (come un grande ammasso di galassie), possono catturare parte di quella luce deformata. E a seconda della provenienza della luce, queste deformazioni possono creare una sorta di effetto di ingrandimento sulla fonte. Questo effetto è chiamato lente gravitazionale.

Tornando alla nostra immagine, il motivo principale per cui riusciamo a vedere El Anzuelo, nonostante viva così immensamente lontano, è nientemeno che grazie alla lente gravitazionale! E grazie a questo concetto spettacolare, gli scienziati hanno realizzato che la lontana galassia è a forma di disco, con un diametro di circa 26.000 anni luce (un quarto delle dimensioni della Via Lattea), oltre ad aver analizzato altre informazioni interessanti sulla sua storia.

Inoltre, la tinta rossastra che vedi a El Anzuelo ha a che fare con un altro fenomeno di luce cosmica. Fondamentalmente, man mano che le cose si allontanano sempre più dal nostro punto di osservazione sulla Terra – in concomitanza con l’espansione dell’universo – le onde luminose che emettono si allungano come elastici infrangibili. Quando ciò accade, quelle onde appaiono sempre più rosse a causa di un fenomeno noto come spostamento verso il rosso.

Quindi, poiché questa galassia appare piuttosto rossa, è piuttosto lontana.